時柵傳感器定位盤加工工藝的創新設計

杜明亮

（哈爾濱量具刃具集團有限責任公司，哈爾濱 150040）

0 引言

時柵傳感器是一種可用于儀器設備裝置中的角度位移傳感器，是基于“用時間測量空間”的原理和技術而發明的一種新型位移傳感器，它采用了整體孔式安裝結構形式，具有使用方便、抗干擾力強、智能化程度高等特點。

時柵傳感器內部有定、動兩種測頭，定測頭固定不動，動測頭與空心軸固定在一起。時柵傳感器通過定位盤固定在不動的主體上，空心軸與外部回轉軸直接連接。工作時，外部回轉軸帶動空心軸產生角度位移，在此過程中時柵傳感器內部的旋轉磁場切割定測頭、動測頭并感應產生兩路信號，通過后續電路對兩路信號的比相，再以時間差表示相位差，就得出動、定測頭的位置差，也就是回轉軸的角度位移值，此值可直接輸入到計算機中，也可通過專用數顯電箱來顯示。

由于時柵傳感器有著很高的測量精度，所以在零件的機械加工部分也同樣要求非常嚴格，產品加工的難點就在定位精度方面，所以傳感器的定位盤起著很關鍵的定位作用，零件的精度也相對很高，見圖1。

1 工件定位盤加工工藝的編寫及試加工

對于如此高的精度，一般采用精磨加工，但是由于鋁制材料比較軟、比較黏，需要不停地修裁砂輪來保證加工的磨削精度，這樣就加大了加工難度并延長了加工時間，加工效率不高。所以需要一種更省時省力的方法來進行加工，并且同樣能保證如此高的精度，故采用車削來代替磨削，并且把工藝工序部分的車序分成了粗車、半精車和精車三序來加工，粗車序主要是要加工出工件的整體輪廓，為后序的加工中心鉆孔、銑長槽、攻螺紋做準備。一般端面及外圓的留量平均在1 mm以上，為后序的半精車和精車序留量。半精車序是為了把精度要求相對較低的部分加工完成，同時為最后精車精度較高的端面及外圓留量。余量過多也會導致變形較大，一般端面大約留0.3 mm左右，外圓大約留0.5 mm左右。圖樣技術要求有需要表面陽極化處理，由于表面陽極處理也會導致輕微的變形，再加上在搬運過程中因振動等因素而影響定位盤的精度，所以決定把車削精加工序放到表面陽極處理后加工。這就要求在半精加工車序把精度要求相對較低的端面及外圓加工到圖樣要求尺寸，只給精車序的Ra0.8端面及外圓留量即可。車床一般都是采用三爪卡盤來裝夾的，由于工件的內壁非常薄，直接裝夾必然會導致工件的輕微變形，如此高的精度要求就算是產生輕微變形也是達不到要求的，車床的精度相對來說也是低于磨床的，所以為了保證精度，為車序精加工序設計了兩部分的工裝夾具，見圖2和圖3。

圖2

圖3

工裝夾具雖然簡單，但是車床一次裝夾后精車工裝φ90g6臺階圓與臺階的端面通過與工件φ90H7內孔來配合定位，另一端胎具頂住工件的另一端面，固定后用精車刀進行車削加工，并且盡量選用較小的切削深度，保證工件不變形，這樣工件前后的Ra0.8端面及φ90H7的內孔能保證一次裝夾完成加工，從而保證工件的精度，但是按此法加工一件定位盤后經過質量檢驗，前后Ra0.8端面的跳動相對A面竟然高于0.02 mm，沒有達到圖樣要求。

圖4

2 改進工裝后保證加工精度

經分析，認為工裝夾具的圖2部分與工件接觸的端面面積過大導致工件產生了加工變形，故決定把胎具端面與定位盤端面的接觸面積縮小，盡量減少端面接觸導致工件變形的系數，改進后的工裝夾具尺寸見圖4。

經過改進的工裝夾具裝夾后的車削加工后，經過檢測前后Ra0.8μm端面及相對A面的跳動達到了0.003mm，φ90H7內孔相對A面跳動也在0.01 mm以內，達到了圖樣的精度要求，完成了設計要求的生產任務。